인쇄 회로 기판(PCB)은 다양한 지점을 함께 연결하는 선과 패드가 있는 대부분의 최신 전자 장치 보드입니다. 작은 보드라도 생산 공정이 매우 복잡하고 섬세합니다. 다음은 사진과 비디오를 통해 PCB 제조 공정에 대한 단계별 소개입니다.
1 단계. PCB CAD 파일
PCB 생산의 첫 번째 단계는 PCB 레이아웃을 구성하고 확인하는 것입니다. PCB 제조업체는 PCB 설계 회사에서 CAD 파일을 가져와 각 CAD 소프트웨어에는 고유한 파일 형식이 있기 때문에 Extended Gerber RS-274X 또는 Gerber X2와 같은 통합 형식으로 변환합니다. 그런 다음 전자 엔지니어는 PCB 레이아웃이 제조 공정을 준수하는지, 결함이 있는지 등을 확인합니다.
집에서 PCB를 만들 때 레이저 프린터로 PCB 레이아웃을 종이에 인쇄한 다음 동박 라미네이트로 전송할 수 있습니다. 인쇄 과정에서 프린터에 잉크가 부족하고 중단점이 발생하기 쉽기 때문에 유성 펜으로 수동으로 잉크를 보충해야 합니다.
그러나 공장에서는 일반적으로 복사를 사용하여 PCB 레이아웃을 필름에 인쇄합니다. 다층 PCB인 경우 각 레이어의 인쇄된 레이아웃 필름이 순서대로 정렬됩니다.
그런 다음 필름에 정렬 구멍을 뚫습니다. 구멍을 정렬하는 것은 매우 중요하며 PCB 재료의 층을 정렬하는 것이 필수적입니다.
2 단계. 제판
구리판을 청소하십시오. 먼지가 있으면 최종 회로에서 단락 또는 개방 회로가 발생할 수 있습니다.
아래 그림은 실제로 3개의 동박 라미네이트와 2개의 구리 필름으로 구성된 8층 PCB의 예로, 프리프레그와 함께 접합됩니다. 생산 순서는 중간 보드(레이어 4 및 5 회로)로 시작하여 연속적으로 함께 쌓인 다음 고정됩니다. 4층 PCB의 생산은 코어 보드와 두 개의 구리 필름을 포함하여 유사합니다.
3 단계. PCB 내부 레이어
먼저 중간 코어 보드의 2층 회로를 만듭니다. CCL을 청소한 후 표면은 감광 필름으로 덮입니다. 필름은 빛에 의해 경화되어 동박에 보호 필름을 형성합니다.
2층 PCB 트레이스 필름과 이중층 동박 라미네이트를 상부 PCB 트레이스 필름에 삽입하여 상부 및 하부 PCB 트레이스 필름을 정확하게 적층할 수 있습니다.
이 기계는 구리 호일의 감광 필름에 UV 램프를 조사합니다. 투명 필름은 빛에서 경화되며 경화된 감광 필름은 아직 없습니다. 경화 필름 아래에 덮인 동박은 PCB 레이아웃에 필요하며, 이는 수동 PCB용 레이저 프린터 잉크의 역할과 동일합니다. 또한 검은 필름으로 덮인 동박이 부식되고 경화된 투명 필름이 보존됩니다.
경화되지 않은 감광 필름을 잿물로 헹구면 경화 된 필름이 원하는 동박 회로를 덮습니다.
그런 다음 NaOH와 같은 강한베이스를 사용하여 원치 않는 구리 호일을 에칭하십시오.
경화된 감광 필름을 벗겨내어 원하는 PCB 레이아웃에 대한 구리 호일을 노출시킵니다.
4 단계. 탑승 및 확인
코어 보드가 성공적으로 생산되었습니다. 그런 다음 다른 재료에 쉽게 접근할 수 있도록 정렬 구멍을 뚫습니다.
코어 보드는 다른 보드와 적층되면 수정할 수 없습니다. 따라서 PCB 검사는 매우 중요합니다. 기계는 자동으로 PCB 레이아웃과 비교하여 오류를 찾습니다.
PCB 보드의 처음 두 층이 제작되었습니다.
5 단계. 박판
여기에는 프리프레그(Prepreg)라는 새로운 원료가 도입되는데, 이는 코어 보드(PCB 레이어 > 4) 사이와 코어 보드와 외부 동박 사이의 접착제이며 절연체 역할도 합니다.
프리프레그의 더 낮은 동박 그리고 2개의 층은 배선 구멍 및 더 낮은 철판을 통해서 pre-fixed되고, 그 후에 완성되는 핵심 널은 또한 배선 구멍에서 두고, 마지막으로 프리프레그의 2개의 층, 구리 포일의 1개의 층 및 눌러진 알루미늄 판을 지탱의 1개의 층은 핵심 판을 덮습니다.
작업 효율성을 향상시키기 위해 공장은 고정하기 전에 세 가지 다른 PCB 보드를 함께 쌓습니다. 상부 철판은 하부 철판과 쉽게 정렬할 수 있도록 자기적으로 끌어당깁니다. 포지셔닝 핀을 삽입하여 두 층의 철판을 성공적으로 정렬한 후 기계는 철판 사이의 공간을 최대한 압축한 다음 못으로 고정합니다.
철판에 의해 고정 된 PCB 보드는 홀더에 놓인 다음 적층을 위해 진공 열 프레스로 보내집니다. 고온은 프리프레그의 에폭시를 녹이고 코어와 동박을 압력 하에서 함께 유지합니다.
접착 후 PCB를 누르는 상부 철판을 제거합니다. 그런 다음 압력을 견디는 알루미늄 플레이트를 제거합니다. 알루미늄 판은 또한 PCB 외부 층에 있는 동박의 평탄도를 보장하기 위해 다른 PCB를 분리하는 역할을 합니다. 마지막으로, 이때 꺼내진 PCB는 매끄러운 동박으로 덮일 것입니다.
6 단계. 구멍 뚫기
그렇다면 서로 접촉하지 않는 PCB의 4개 층의 동박을 연결하는 방법은 무엇입니까? 먼저 관통 구멍이 PCB에 만들어진 다음 구멍의 벽을 금속화하여 전기를 전도합니다.
펀처에 알루미늄 층을 놓고 그 위에 PCB를 놓습니다. 드릴링은 상대적으로 느린 프로세스이기 때문에 효율성을 향상시키기 위해 PCB의 레이어 수에 따라 1-3개의 동일한 보드를 서로 위에 쌓아 구멍을 뚫습니다. 마지막으로 맨 위 PCB를 알루미늄 층으로 덮습니다. 상부 및 하부 알루미늄 판은 드릴링 시 PCB의 동박이 찢어지는 것을 방지하는 데 사용됩니다.
다음으로 컴퓨터에서 올바른 드릴링 프로그램을 선택하기만 하면 나머지는 드릴링 머신에 의해 자동으로 수행됩니다. 드릴 비트는 공기 압력에 의해 구동되며 최대 속도는 150,000rpm에 도달할 수 있습니다. 이러한 고속은 구멍 벽의 평탄도를 보장하기에 충분하기 때문입니다.
드릴 비트의 교체는 또한 프로그램에 따라 기계에 의해 자동으로 수행됩니다. 가장 작은 드릴 비트는 직경이 100미크론에 달하는 반면 사람 머리카락의 직경은 150미크론입니다.
이전 공정에서는 용융 에폭시가 PCB 밖으로 압출되었기 때문에 절단해야 했습니다. 여기서 카피 밀링 머신은 올바른 XY 좌표에 따라 PCB 주변을 절단합니다.
7 단계. 구멍에 구리 화학 침전
거의 모든 PCB 설계는 스루홀을 사용하여 서로 다른 레이어의 라인을 연결하기 때문에 양호한 연결을 위해서는 구멍 벽에 25미크론 구리 필름이 필요합니다. 구리 필름의 두께는 전기 도금을 통해 달성해야 하지만 구멍의 벽은 비전도성 에폭시 수지와 유리 섬유 보드로 구성됩니다. 따라서 첫 번째 단계는 구멍 벽에 전도성 물질 층을 증착하여 화학 증착에 의해 전체 PCB 표면에 1미크론 구리 필름을 형성하는 것입니다. 화학 처리, 청소 등의 전 과정은 기계에 의해 제어됩니다.
다음으로, PCB의 외부 층을 동박으로 옮깁니다. 이 과정은 이전 PCB 내부 코어 보드의 전달 원리와 유사합니다. PCB 레이아웃은 포토프린팅 필름과 감광 필름을 통해 동박으로 전송됩니다. 유일한 차이점은 긍정적 인 내용이 보드로 사용된다는 것입니다.
위에서 설명한 내부 PCB 레이아웃의 전송은 뺄셈을 사용하고 음수를 보드로 사용합니다. PCB는 경화된 감광 필름을 회로로 덮고 경화되지 않은 필름을 청소합니다. 노출된 동박이 에칭된 후 PCB 레이아웃 회로는 경화된 필름으로 보호됩니다. 외층 PCB 레이아웃의 전송은 일반 방법을 채택하고 포지티브 필름은 보드입니다. 비회로 영역은 PCB에서 경화된 감광성 필름으로 덮여 있습니다. 경화되지 않은 필름을 세척한 후 전기 도금을 수행합니다. 필름이 있는 곳은 전기 도금을 할 수 없으며 필름이 없는 곳은 구리로 도금한 다음 주석 도금합니다. 필름을 제거한 후 알칼리성 에칭을 수행하고 주석을 최종적으로 제거합니다.
동박 양면에 있는 청소된 PCB를 라미네이터에 넣고 감광 금형을 동박에 누릅니다.
인쇄된 상부 및 하부 PCB 레이아웃 필름은 구멍을 통해 고정되고 PCB 보드는 중앙에 배치됩니다. 그런 다음 투광 필름 아래의 감광막은 예약해야 하는 회로인 UV 램프의 조사에 의해 경화됩니다.
원치 않는 경화되지 않은 감광 필름을 청소한 후 PCB 보드를 검사하십시오.
PCB는 클립으로 고정되고 구리 도금됩니다. 앞서 언급했듯이 구멍의 충분한 전도성을 보장하기 위해 구멍 벽에 도금된 구리 필름의 두께는 25미크론이어야 하므로 전체 시스템은 정확성을 보장하기 위해 컴퓨터에 의해 자동으로 제어됩니다.
구리 필름을 전기 도금한 후 컴퓨터는 얇은 주석 층을 전기 도금하라는 지시를 내립니다. 그런 다음 구리와 주석 도금의 두께가 올바른지 확인하십시오.
다음으로, 완전 자동화된 조립 라인이 에칭 공정을 완료합니다. 그런 다음 PCB에서 경화된 감광 필름을 청소합니다.
그런 다음 강한 알칼리를 사용하여 덮고 있는 원치 않는 동박을 청소합니다.
마지막으로 주석 스트리핑 액체로 PCB 레이아웃의 동박에 있는 주석 도금층을 벗겨냅니다. 청소 후 4층 PCB 레이아웃이 완성됩니다.
